geologi dan tipe mineralisasi

1

GEOLOGI DAN TIPE MINERALISASI ENDAPAN EMAS-PERAK EPITHERMAL PADA DAERAH PINUSAN, KECAMATAN BENDUNGAN KABUPATEN TRENGGALEK

PROPINSI JAWA TIMUR.

Oleh: Wahyu Haryadi dan Tommy Rostio H

ABSTRAKSI

Kendali geologi yang meliputi geomorfologi, stratigrafi dan struktur geologi yang kompleks sangat mempengaruhi kehadiran mineral-mineral yang bernilai ekonomis seperti emas dan perak di daerah telitian. Endapan emas-perak yang ada pada daerah penelitian banyak ditemukan pada tipe alterasi filik dengan zonasi urat kuarsa-vuggy yang mempunyai kandungan emas berkisar antara 0,16-0,72 ppm dan kadar perak terbesar mencapai 8 ppm. Hasil analisa inklusi fluida (temperatur homogenitas 232,2 - 248,40 oC) pada sampel kuarsa (level tubuh jalur urat 1) diduga tipe mineralisasi adalah epithermal tipe sulfidasi rendah (epithermal low sulphidation), diketahui pembentukan mineralisasi pada daerah Pinusan berada pada kedalaman 260 meter di bawah paleosurface dan masuk pada zona Precious Metal (Buchanan, 1981).

Kata-kata kunci: Kendali geologi, Tipe mineralisasi, Epithermal

PENDAHULUAN

Salah satu yang mendasari diadakannya eksplorasi di daerah Pinusan

Kecamatan Bendungan Kabupaten Trenggalek Propinsi Jawa Timur adalah

karena Pegunungan Selatan Jawa Timur diperkirakan merupakan salah satu

jalur mineralisasi di Indonesia. Daerah yang merupakan wilayah konsesi PT.

Aneka Tambang Tbk. ini merupakan daerah yang dianggap cukup menarik

dijadikan sebagai daerah penelitian, mengingat banyak kondisi geologi dan

2

mineralisasi yang perlu dipelajari seperti litologi yang menyusunnya serta tipe

dan penyebaran mineralisasinya. Untuk mengetahui adanya jalur urat

mineralisasi di daerah Pinusan sehingga pengembangan dan perencanaan

eksploitasi dapat terarah dan efektif bagi perencanaan dan pengembangan

selanjutnya, perlu dilakukan penelitian.

Daerah petelitian termasuk ke dalam zona Pegunungan Selatan Jawa

Timur yang merupakan jalur pegunungan yang banyak mengandung sumber

daya mineral. Adanya batuan terobosan pada daerah Trenggalek

menyebabkan terbentuknya mineralisasi pada batuan yang mengubah

batuan menjadi bernilai ekonomis, seperti adanya kandungan emas, galena,

perak pada urat-urat batuan. Berdasarkan data pendukung geologi, antara

lain litologi, struktur geologi, vulkanisme dan proses magmatik, maka di

wilayah petelitian mempunyai prospek terjadinya proses mineralisasi.

Berdasarkan pertimbangan di atas, maka menarik bagi penulis untuk

melakukan penelitian lebih lanjut mengenai geologi dan tipe mineralisasi

endapan emas-perak epithermal pada daerah Pinusan kecamatan Bendungan

Kabupaten Trenggalek Propinsi Jawa Timur.

Mineralisasi adalah proses introduksi (penetrasi), akumulasi suatu

masa yang akan membentuk mineral bijih dan mineral penyerta (gangue)

pada suatu batuan, sehingga terbentuk endapan mineral (mineral deposits)

(Rinawan, Roesman dan Oesman, Zulkifli).

Terkonsentrasinya mineral-mineral logam (khususnya emas dan perak)

pada suatu proses mineralisasi dipengaruhi oleh adanya:

1. Proses Differensiasi

Pada proses ini terjadi kristalisasi secara fraksional (fractional

crystallization), yaitu pemisahan mineral-mineral berat pertama kali

3

dan mengakibatkan terjadinya pengendapan kristal-kristal magnetit,

kromit dan ilmenit. Pengendapan kromit sering berasosiasi dengan

pengendapan intan dan platinum. Larutan sulfida akan terpisah dari

magma panas dengan membawa mineral Ni, Cu, Au, Ag, Pt dan Pd.

2. Adanya aliran gas yang membawa mineral-mineral logam hasil

pengkayaan dari magma.

Endapan bijih epithermal adalah endapan yang terbentuk pada

lingkungan hidrothermal dekat permukaan, mempunyai temperatur dan

tekanan yang relatif rendah berasosiasi dengan kegiatan magmatisme kalk-

alkali sub-aerial, sering kali (tidak selalu) endapannya dijumpai di dalam

produk volkanik (dan sedimen volkanik).

Tabel 1. Ciri-ciri umum endapan epithermal (Lindgreen, 1933)

Kedalaman Permukaan hingga 1500 m.

Temperatur 50 2000C

Pembentukan Pada batuan sedimen atau batuan, terutama yang berasosiasi dengan batuan intrusif dekat permukaan atau ekstrusif, biasanya disertai sesar turun, kekar, dsb.

Zona bijih Urat-urat yang simple, beberapa tidak beraturan dengan pembentukan kantong-kantong bijih, juga seringkali terdapat pada pipa dan stocwork

Logam bijih Pb, Zn, Au, Ag, Hg, Sb, Cu, Se, Bi, U

Mineral Bijih Native Au, Ag, electrum, Cu, Bi Pirit, Markasit, Sfalerit, Galena, Kalkopirit, Cinabar, Stibnite, Realgar, Orpiment, Ruby Silver, Argentite, Selenides, Tellurides.

Mineral penyerta (gangue)

Kuarsa, Chert, Kalsedon, Ametis, Serisit, Klorit rendah Fe, Epidot, Karbonat, Fluorit, Barite, Adularia, Alunit, Dickite, Rhodochrosite, Zeolit

Ubahan batuan samping

Sering sedikit chertification (silifikasi), kaolinisasi, piritisisasi, dolomitisasi, kloritisisasi.

Tekstur dan Struktur

Crustification (banding), sangat umum sering sebagai fine banding, cockade, vugs, urat terbreksikan. Ukuran butir (kristal) sangat bervariasi

4

Beberapa endapan epithermal pada umumnya (tidak selalu)

endapannya dijumpai dalam produk volkanik (dan sedimen volkanik). Dalam

sistem epithermal sulfidasi rendah, fluida magmatik yang didominasi gas (SO2

dan HCl) direduksi pada saat bereaksi dengan batuan samping (wall rock)

sehingga terjadi dilusi (pengenceran) akibat adanya sirkulasi fluida meterorik

(air hujan). Proses tersebut terjadi pada bagian bawah dari sistem sulfidasi

rendah yang membawa zat volatil (termasuk unsur logam didalamnya), hal ini

menyebabkan fluida didominasi oleh H2S sebagai sumber sulfur yang paling

besar yang juga melarutkan garam (terutama NaCl) pada temperatur 170-

270oC dan kedalaman 50-1000 m (Hedenquist & Houghton, 1988 dalam

Corbett dan Leach, 1996) [Gambar 1].

Gambar 1. Model Mineralisasi Emas Perak Pacific Rim. (Corbett & Leach, 1996)

Inklusi fluida (Fluid Inclusion) adalah material fluida berukuran mikro

yang terdapat dalam suatu mineral yang umumnya hadir dalam bentuk tiga

5

fase/fluida, yaitu padat, cait atau gas. Fluida tersebut mengisi sisa ruangan

dan terperangkap pada saat pendinginan karena adanya perbedaan koefisien

tingkat penyusutan yang lebih besar dari pada mineral pengandungnya

(Yuwono, 1994). Adanya pertumbuhan kristal yang tidak sempurna

mengakibatkan fluida pada kristal terperangkap dalam rongga tipis yang

biasanya berukuran < 100 m (Evans, 1982).

Permasalahan yang akan diteliti yaitu geologi daerah telitian beserta

keberadaan urat/vein yang mengandung mineral bijih yang bersifat ekonomis

yang nantinya menyangkut dana operasional untuk melakukan eksplorasi

lebih lanjut. Permasalahan tersebut dirumuskan menjadi: (1) Bagaimana

kendali geologi terhadap kehadiran mineral emas-perak di daerah telitian? (2)

Bagaimana pola penyebaran zona mineralisasi melalui media/rekahan yang

berkembang? dan (3) Bagaimana hubungan mineralisasi yang berasosiasi

dengan endapan emas-perak pada daerah telitian?

Penelitian ini bertujuan mencari penyebaran vein-vein dan pola struktur

geologi pada daerah dibentuk oleh dua arah urat (vein) yang tidak menerus

disekitar Gunung Mranggu, penyebaran zona mineralisasi dengan

menggunakan parit uji dan hubungan mineralisasi yang berasosiasi dengan

endapan emas-perak yang ada pada daerah telitian.

METODE PENELITIAN

Metode Kualitatif. Jenis dan pemrosesan data yang dihimpun dari

lapangan atau daerah penelitian secara regional maupun detail dari daerah

telitian, yaitu: (a) Pemetaan geologi permukaan yang akan diproses menjadi

peta geologi, peta lintasan, profil, peta sebaran trenching dan peta alterasi,

dan (b) Sampling, digunakan untuk menganalisis batuan yang meliputi,

6

analisis petrografi, mineragrafi, AAS dan inklusi fluida. Metode yang

digunakan adalah channel sampling, yaitu sampel diambil dengan cara

membuat alur pada parit, test-pit.

Metode Kuantitatif. Metode yang dilakukan di laboratorium, meliputi:

(a) Analisa stereografis, digunakan untuk mengetahui jenis struktur geologi

yang bekerja pada daerah telitian, serta arah umum kekar yang ada pada

daerah telitian. (b) Analisa Petrografi, digunakan untuk mengetahui dan

menentukan jenis mineralmineral penyusun litologi (batuan samping) dan

urat mikroskopis dan digunakan juga untuk identifikasi mineral sekunder

yang terbentuk oleh alterasi hidrothermal sehingga dapat ditentukan tipe

alterasinya. (c) Analisa Mineragrafi, digunakan untuk mengidentifikasi mineral

bijih penyusun urat dan batuan samping. Dan (d) Analisis inklusi fluida dan

analisis kimia. Data-data inklusi fluida, meliputi data temperatur

homogenisasi (Th), temperatur pelelehan (Tm) dan salinitas fluida

hidrothermal. Data-data ini dianalisis untuk mendapatkan/mengetahui

kedalaman dan temperatur pembentukan mineralisasi.

HASIL DAN PEMBAHASAN

Geologi Daerah Telitian

Geomorfologi. Berdasarkan pengontrol morfologinya maka daerah

telitian mempunyai bentukan asal struktural yang terbagi menjadi 3 (tiga)

satuan geomorfik, yaitu:

1. Punggungan monoklin (S2). Satuan geomorfik ini menempati kurang

lebih 15% dari luas daerah telitian. Disusun oleh perselingan breksi

volkanik dengan lava yang sebagian sudah mengalami pelapukan.

7

2. Perbukitan Monoklin Bergelombang Kuat (S3). Satuan geomorfik ini

menempati kurang lebih 45% dari luas daerah telitian. Disusun oleh

perselingan breksi volkanik dengan lava batupasir tufan

3. Perbukitan Monoklin Bergelombang Lemah (S4). Satuan geomorfik ini

menempati kurang lebih 30% dari luas daerah telitian

Stratigrafi. Stratigrafi daerah penelitian dibagi menjadi 2 (dua) yaitu

Satuan Breksi Vulkanik Mandalika dan Satuan Lava Mandalika.

Tabel 2. Stratigrafi Daerah telitian

UMUR FORMASI SATUAN BATUAN

SIMBOL PEMERIAN

Oligosen Miosen

Awal

Mandalika Lava Mandalika

Satuan batuan ini menempati kurang lebih 3% dari total luas keseluruhan, warna abu-abu,

kecoklatan, masif, hipokristalin,

granularitas, fanerik halus, inequigranular,

komposisi: kuarsa, biotit, plagioklas

Breksi volkanik

mandalika

Satuan batuan ini menempati kurang lebih

97% dari total luas keseluruhan, coklat kehitaman, masif,

fragmen: andesit, basal, trakit, silika, berbutir halus sampai kerakal,

buruk, menyudut tanggung, terbuka

Struktur geologi. Struktur geologi yang dijumpai pada daerah telitian

antara lain berupa: (1) Struktur monoklin, dipengaruhi oleh lapisan miring

8

yang hanya satu arah. Secara umum kemiringan lapisan litologi pada daerah

Pinusan sebesar 32o dengan penyebaran litologi berupa breksi vulkanik, lava

dan batupasir tufan, (2) Sesar (Patahan). Di daerah penelitian, peneliti

menemukan dua buah bidang sesar berlokasi di Gunung Mranggu dan

Kaligandul dengan lokasi pengamatan pada LP 25 dan LP 47. Sesar Gunung

Mranggu. Di lokasi ini dijumpai kenampakan gores garis dan cermin sesar

dengan step gash menunjukkan pergerakan ke kanan. Sesar ini memotong

jalur urat mineralisasi. Hasil pengukuran gores garis diketahui arah bearing

yaitu N 196oE dengan besar sudut penunjaman (plunge) yang dibentuk 29o

dan Rake 32o. Berdasarkan pada klasifikasi Rickard, 1972 diketahui jenis sesar

tersebut adalah Normal Right Slip Fault. Sesar Kaligandul. Kedudukan bidang

sesar hasil pengukuran di Kaligandul (LP 47) menunjukkan kedudukan bidang

65o pada N 093oE dengan pergerakan relatif ke kanan. Hasil pengukuran

gores garis diketahui arah bearing yaitu N 114oE dengan besar sudut

penunjaman (plunge) yang dibentuk 38o dengan rake 46o. Hasil pengukuran

diperkirakan Hanging wall relatif turun. Berdasarkan pada klasifikasi Rickard,

1972 diketahui jenis sesar tersebut adalah Right Normal Right Slip Fault. (3)

Kekar (rekahan). Data-data kekar yang berhasil di dapat berada pada 8

(delapan) lokasi yang berbeda yaitu pada LP 4, LP 7, LP 9, LP 28, LP 29, LP 32,

LP 35, LP 52, dan LP 68. Kumpulan data kekar kemudian dilakukan analisa

menggunakan Stereo Net (The Polar Equal Area Net dan Kalsbeek Counting

Net). Dari hasil analisa didapatkan data-data sebagaimana pada tabel 3.

Metode Channel sampling, yaitu suatu metode dalam pengambilan

sampel batuan (channel sampling) yang dilakukan dengan menelusuri arah

urat/vein dan membuat bukaan parit hingga urat mineralisasi tersingkap di

permukaan dengan posisi parit memotong tubuh urat mineralisasi. Data-data

9

pengukuran hasil pembuatan parit yang dilakukan pada LP 24, LP 29, Lp 69,

dan LP 70, yaitu sebagaimana tertera pada Tabel 4.

Tabel 3. Kedudukan umum Kekar (rekahan) daerah telitian

No LP

Kedudukan umum No LP

Kedudukan umum

4 72o pada N 340oE dan 60o pada N 130oE

7 70o pada N 189oE

9 71o pada N 160oE 29 71o pada N 184oE, 69o pada N 211oE, dan 72o pada N 275oE

32 72o pada N 315oE dan 71o pada N 218oE

52 68o pada N 061oE 68o pada N 183oE , dan 70o pada N 213oE

35 76o pada N 192oE 28 69o pada N 059oE 71o pada N 186oE, dan 73o pada N 218oE, dan 72o pada N 268oE

68 74o pada N 188oE

- Jalur Urat Mineralisasi Mranggu. Struktur yang terisi mineralisasi

diinterpretasikan terjadi sebelum adanya aktivitas hidrothermal. Struktur ini

diperlukan guna tersedianya rongga/ruang untuk dilaluinya larutan

hidrothermal sekaligus sebagai tempat pengendapan mineralisasi (Bateman,

1981). Jalur urat mineralisasi pada daerah Pinusan dibagi menjadi 2 (dua),

yaitu jalur urat mineralisasi Mranggu 1 dengan arah N 216oE (relatif

Timurlaut-baratdaya) dan jalur urat mineralisasi Mranggu 2 dengan arah N

182oE (relatif utara-selatan). Kedudukan urat hasil pengukuran pada jalur urat

mineralisasi Mranggu 2 yaitu sebagai berikut: N 183oE/78o, N 174oE/80o, N

177oE/82o, N 189oE/76o, N 184oE/78o, dan N 191oE/79o

Mineral Bijih. Kehadiran mineral bijih dapat diamati secara langsung di

lapangan dan dilakukan analisa mineragrafi pada sayatan poles contoh urat

mineralisasi yang ada pada daerah telitian.

10

Tabel 4. Data-data pengukuran hasil pembuatan parit

LP Panjang (m)

Kedalaman (m)

Hasil Pengukuran Keterangan

Ketebalan urat

mineralisasi (m)

Kedudukan urat

24 29 0,5 3 N 218oE / 80o

Disertai dengan pengambilan sampel batuan untuk analisa petrografi dan mineragrafi

29 21 0,5 Tidak ditemukan adanya urat mineralisasi

69 30 0,4 2,4 N 189oE / 76o

Disertai dengan pengambilan sampel batuan untuk analisa petrografi dan mineragrafi

70 13 0,3 N 184oE / 78o

Tidak dilakukan pengambilan sampel batuan karena sudah mengalami pelapukan

11

Pengamatan secara megaskopis dan hasil analisa minegrafi sayatan

poles contoh TM-4, TM 8, TM 18, TM 20, TM 26, TM 32. Maka mineral bijih

yang berkembang pada daerah Pinusan adalah kalkopirit (CuFeS2), pyrit

(FeS2), magnetit (Fe2O4) , hematit (Fe2O3), perak (Ag), emas (Au).

Analisis Data AAS (Atomic Absorption spectrophotometry) dan Inklusi Fluida

Kadar Endapan Emas-Perak daerah Pinusan

Kandungan emas dan perak yang ada pada daerah telitian dapat

diketahui dari hasil analisis AAS (Atomic Absorption spectrophotometry). Pada

zona kuarsa-vuggy endapan emas hadir dengan kadar berkisar 0,16 0,72

ppm dan kadar endapan peraknya bervariatif dengan kadar tertinggi 8 ppm.

Sedang pada zona urat Brecciated endapan emas hadir dengan kadar berkisar

0,08 0,16 dan kadar perak tertinggi 2 ppm.

Analisis inklusi Fluida

Berdasarkan Stratigrafi Pegunungan Selatan Jawa Timur yang disusun

oleh Hanang Samodra, dkk (1992) diperkirakan ketebalan overburden

sebelum proses mineralisasi adalah sekitar 1050 m, sehingga dengan

perhitungan didapatkan angka tekanan (pressure) sekitar 278 bars (27,8

Mpa). Adanya perkiraan erosi yang mengenai beberapa satuan batuan pada

saat mineralisasi terbentuk, maka untuk koreksi Th menggunakan tekanan

overburden dibawahnya yaitu berkisar 25 Mpa. Dari data Th yang ada

didapatkan mean Th yaitu 239,63oC, kemudian diplotkan dalam diagram

Potter, 1977 dalam Shepherd et.al, 1985 (gambar 9), sehingga diperoleh

angka koreksi temperatur sebesar 19oC.

12

Tabel 5. Hubungan tipe alterasi dengan kandungan emas-perak Daerah Pinusan

Urat 1

Kode sampel Zona ubahan Zona urat Analisa AAS (ppm)

Au Ag

MGU 222 Propilitik < 0,05 < 1

MGU 232 Argilik < 0,05 < 1


MGU 237 Argilik < 0,05 < 1

MGU 174 Filik Brecciated 0,08 < 1

MGU 172 Filik Kuarsa-vuggy 0,16 2




Urat 2

Kode sampel

Zona ubahan Zona urat Analisa AAS (ppm)

Au Ag


MGU 158 Argilik < 0,05 < 1


MGU 152 Filik Brecciated 0,10 1



Kedalaman pembentukan mineralisasi dapat diketahui dari hasil

plotting mean Th terkoreksi, yaitu 19oC dan salinitas inklusi fluida rata-rata (%

wt NaCl eq), yaitu 1, 569551398 pada kurva Haas, 1977 dalam Shepherd et.al,

1985 (Gambar 10), kemudian dapat diketahui hasil kedalaman mineralisasi,

yaitu pada kedalaman 260 m dari paleosurface. Berdasarkan jenis maupun

sebaran batuan alterasi ditambah dari data analisa fluid inclusion (temperatur

homogenisasi berkisar antara 232,2oC 248,30oC), maka tipe mineralisasi

daerah Pinusan adalah Epithermal Low Sulphidation pada elevasi Zona

13

Precious Metal (berdasarkan Hayba, dkk 1986, Heald, dkk 1987, White &

Hedenquist, 1995).

14

KESIMPULAN

1. Kendali geologi yang terdiri dari geomorfologi, stratigrafi, dan struktur

geologi mempengaruhi keberadaan mineral bijih

2. Endapan emas-perak yang ada pada daerah penelitian banyak ditemukan

pada tipe alterasi filik dengan zonasi urat kuarsa-vuggy yang mempunyai

kandungan emas berkisar antara 0,16-0,72 ppm dan kadar perak terbesar

mencapai 8 ppm.

3. Berdasarkan jenis maupun sebaran batuan alterasi dan hasil analisa inklusi

fluida (temperatur homogenitas 232,2 - 248,40 oC) yang dilakukan pada

sampel kuarsa (level tubuh jalur urat 1) diduga tipe mineralisasi adalah

epithermal tipe sulfidasi rendah, diketahui pembentukan mineralisasi pada

daerah Pinusan berada pada kedalaman 260 meter dibawah paleosurface

dan masuk pada zona Precious Metal (Buchanan, 1981).

____________________________

DAFTAR PUSTAKA

Meinert,L.D. 1989. Gold skarn Deposits-Geology and Exploration Criteria; in The Geology of Gold Deposits; The Perspective in 1988, Economic geology, Monograph 6, pages 537-552

Corbett, G.J., dan Leanch, T.M. 1996. Southwest Pacific Rim Gold-Copper System : Structure, Alteration and Mineralization, CMS New Zealand Ltd, Auckland, New Zealand, 374 h

Pirajno, F. 1992. Hydrotermal Mineral Deposits. Principles and Fundamental Concepts for The Exploration Geologist, Springer Verlag, Berlin, Heidenberg, New York, London, Paris.

Sukandarrumidi. 2007. Geologi Mineral Logam, Gadjah Mada University Press.

Van Bemmelen, R.W. 1949. The Geology of Indonesia, The Hague, Martinus Nijholff, vol. IA. 732 p.

geologi dan tipe mineralisasi

Documents